隧道桥梁高性能混凝土的性能及施工工艺研究

隧道桥梁高性能混凝土的性能及施工工艺研究

刘荣贵

长沙市公路桥梁建设有限责任公司

摘要：高性能混凝土具有耐久性强的重要作用，将其应用在隧道桥梁的施工中，能够增强其抗压性、耐磨性，同时能够保证混凝土材料在应用过程中不会出现离析现象。基于此，本文提出了材料的选用、现浇梁施工工艺、衬砌施工工艺、混凝土的浇筑四种隧道桥梁高性能混凝土的施工工艺，以提高隧道桥梁的质量。

关键词：隧道桥梁；高性能混凝土；施工工艺

引言

高性能混凝土是基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，具有耐久性、强度、稳定性高等多种优点，被认为是现阶段性能最为全面的混凝土之一，至今已在不少重要工程中被采用，需要技术人员对其在隧道桥梁中的施工工艺进行研究，提高其使用效率。

一、隧道桥梁高性能混凝土的性能

高性能混凝土是具有较高强度、稳定性的混凝土，具有以下几种性能：第一，高性能混凝土具有较好的自密实性。高性能混凝土在使用的过程中，用水量少，但是经过混合搅拌后的材料具有流动性好、抗离析性高的特点，提升其自密实性。第二，高性能混凝土具有良好的体积稳定性和较低的水化热性。混凝土的体积稳定性主要体现在混凝土被使用后，其弹性模量、收缩值、温度变形量都较低。高性能混凝土在使用过程中，会降低对水泥浆体的使用量，工作人员需要按照规定配合比使用，其干缩值不足0.04%。因为水使用量的降低，其水化热性能也随之下降。第三，高性能混凝土的耐久性好。由于高性能混凝土具有极高的自密实性和防止化学物质渗透的能力，所以其耐久性是普通混凝土无法比拟的。第四，高性能混凝土具有耐火性。因为高性能混凝土的原料中被加入了特定的有机纤维，有效的提高其耐火性[1]。

二、隧道桥梁高性能混凝土的施工工艺

（一）材料的选用

高性能混凝土使用在隧道桥梁中，能够有效的延长桥梁的使用寿命，在拌制过程中，工作人员应采用最佳配合比，从而节约生产成本，提高施工效率。首先，工作人员需要完善高性能混凝土配合比的设计。高性能混凝土配合比的工作难度较高，工作人员需要根据施工的具体位置、气候特点进行设计。其次，选择用料。1.掺合料。掺合料对高性能混凝土的质量具有直接影响，所以技术人员应严格按照要求使用掺合料，包括使用重量、投放时间等环节[2]。2.确定单位用水量。单位用水量影响高性能混凝土的胶着度与密实性，技术人员需要确定最高水灰比、凝胶材料，从而设计混凝土的使用量。最后，确定混凝土配合比。1.选择合适的减水剂，从而延长高性能混凝土在隧道桥梁中的使用寿命。2.控制胶凝料的含量。不同等级的高性能混凝土，需要选用适量的胶凝料。例如，在C30以下的高性能混凝土，需要保证每立方米的胶凝料含量在400千克以下。3.控制氯离子的含量。在一般情况下，工作人员需要保证在高性能混凝土中，氯离子的含量小于凝胶材料。

（二）现浇梁施工工艺

在进行隧道桥梁的工程时，需要施工人员进行现浇梁施工工作，主要运用搭设满堂支架的方式，工作人员需要采用分段绑扎和分层浇筑混凝土的施工工艺，从而提高隧道桥梁的质量。在使用高性能混凝土的过程中，施工人员需要注意以下几个方面：第一，施工人员需要进行地面预处理，打扫干净墩、台支座位置处表面的混凝土，然后运用干硬性的水泥砂浆抹平，让顶面的四角高差小于2毫米，并保证全部面积上压力均匀，从而保证地基结构具有较高的稳定性，增加隧道桥梁的承载力，然后进行搭设支架结构的工程。工作人员需要提高支架结构的自锁、抗弯等能力，应根据施工现场的具体情况确定支架安装流程。第二，在施工过程中，工作人员需要控制预压施工质量，预压的荷载大小，为箱梁的自重和各种施工荷载的总和，工作人员需要设置沉降观测断面，每一断面可在左、右两边设立观测点。为保证高性能混凝土能够在隧道桥梁中稳定的发挥，工作人员需要计算预拱度，然后完成钢筋帮扎、模板安装等工作。

（三）衬砌施工工艺

在进行隧道桥梁衬砌施工时，工作人员需要保证隧道衬砌台车模板及支架具有足够的强度、刚度和稳定性，在模板台车加工完成后，需要调试其断面尺寸，从而达到设计要求，待初期支护沉降稳定后，对初期支护净空进行检测，保证衬砌厚度。并对高性能混凝土的喷射几面进行检查。以衢宁铁路仙岩隧道为例。仙岩隧道全长11729.5米，设计为单线铁路隧道，位于福建省南平市与建瓯市交界，是衢宁铁路全线四座重点控制性隧道工程之一，也是中国中铁六局集团承建的最长单线铁路隧道。中铁六局组织了专业的隧道施工队伍，应用中国铁路总公司隧道衬砌施工全套工装工艺，运用高性能混凝土，优化以“短进尺、弱扰动、强支护、快成环、紧封闭、勤量测”为原则的6步“CD开挖法”，同时加强质量安全红线管理，严把隧道质量、工程验收、问题整改等关键，有效防范工程安全、质量、进度、稳定等问题。

（四）混凝土的浇筑

工作人员需要严格选用隧道桥梁高性能混凝土的浇筑方式，主要运用分层浇筑法，提高高性能混凝土的作用，同时对基础结构进行处理，保证隧道桥梁的整体稳定性。例如，郑州南站项目部动2双线特大桥道岔连续梁A段，动2双线特大桥道岔连续梁全长163.3m，设计方量2836.2m3，采用C50高性能混凝土，梁体为单箱三室、直腹板等高度结构，设计技术标准高、修建难度大、施工工序繁杂。为保证动2双线特大桥道岔连续梁A段顺利浇筑，郑州南站项目部精心编写施工方案，对作业人员进行详细技术、安全交底，并多次召开专题会议，现场技术人员对托架搭设、模板拼装、钢筋绑扎、波纹管安装等每一道工序严格把关，在浇筑过程中，相关技术人员全程蹲守现场、盯控施工，确保了高性能混凝土浇筑的顺利完成。

结语

综上所述，高性能混凝土应用在隧道桥梁中，能增强桥梁的质量，保证其稳定性，需要技术人员充分掌握高性能混凝土的质量，结合工程项目的实际情况，发挥高性能混凝土的价值。工作人员应提高自身能力水平，加强对高性能混凝土的开发与利用，为施工企业带来经济效益，促进行业发展。

参考文献

[1]田宏月.隧道桥梁高性能混凝土的性能及施工工艺[J].交通世界,2017(25):74-75.

[2]崔丽霞.隧道桥梁高性能混凝土性能及施工工艺分析[J].建筑技术开发,2017,44(12):112.